杂多酸离子液体催化木质素C—O键和苯环氧化裂解

• 作者: 林泽英 郑歆来 龙金星 刘思洁 李雪辉
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 杂多酸 离子液体 木质素 马来酸二乙酯 氧化 选择性
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 催化、动力学与反应器
• 页码范围: 5541-5550
• 页数: 9页
• 分类号: O643.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20200419

摘要

木质素是自然界中含量最丰富的可再生芳香聚合物，具备取代或部分替代石油用于生产大宗化学品的潜力。然而，由于木质素复杂的分子结构和化学键连接方式，当前木质素综合利用技术普遍存在目标产物选择性低等问题。因此，新型催化体系的研究对于设计与开发木质素高效转化过程具有重要意义。利用一种新型高效的杂多酸离子液体催化体系，通过选择性氧化裂解木质素的C—O键和苯环，将木质素转化为重要化工产品马来酸二乙酯，并提出了可能的反应机理。研究结果表明，当以含有β-O-4连接的典型木质素模型化合物4-甲氧基-α-[(2-甲氧基苯氧基)甲基]-苯甲醇为反应底物时，在杂多酸离子液体催化剂[BSmim]CuH2PMo10V2O40的作用下，180℃下反应5 h后，上述木质素模型化合物转化率可达到98.5%，得到84.3%(质量)和62.2%的马来酸二乙酯收率和选择性。同时，杂多酸离子液体可以通过温度的调节实现与产物的分离，简化了催化剂的回收过程，而且该催化剂具有良好的循环使用性能，重复使用6次后仍表现出较好的催化活性。